Studio cinetico di dettaglio della formazione di NOx nei sistemi di propulsione navale

L’ammoniaca, l’idrogeno, il metanolo e il metano sono attualmente considerati tra i combustibili alternativi più promettenti per il settore della navigazione marittima. Dal punto di vista ambientale, un indicatore di particolare rilevanza è rappresentato dalle emissioni di ossidi di azoto (NOx), con specifica attenzione al protossido di azoto (N₂O), un gas serra con un potenziale di riscaldamento globale (GWP) pari a circa 300, derivante per oltre il 95% da attività antropiche. Il presente lavoro di tesi è focalizzato sull’analisi cinetica delle reazioni di combustione di quattro combustibili alternativi: idrogeno, metano, metanolo e ammoniaca. Lo studio è stato condotto mediante l’impiego del software Cantera e del meccanismo termocinetico KIBO, sviluppato presso l’Università di Bologna, con l’obiettivo di sviluppare modelli matematici in grado di stimare la formazione di ossidi di azoto (NOx) in funzione del tipo di combustibile e della tipologia di motore navale. In particolare, in questo studio sono stati valutati e messi a confronto il tasso di emissione di N₂O (g N₂O/kWh) e il relativo indice di emissione (g N₂O/kg fuel) generati dalla combustione dei combustibili analizzati.